明導執行長阮華德:摩爾定律已非金科玉律

作者: 黃繼寬
2010 年 08 月 25 日

隨著半導體製程微縮的進展速度日益趨緩,引領半導體產業前進的摩爾定律(Moore’s Law),早已不再被業界視為顛撲不破真理。明導國際(Mentor Graphics)執行長阮華德(Walden Rhines)更大膽預言,未來10年內,半導體產業將不再把摩爾定律奉為金科玉律。
 


明導國際執行長阮華德認為,製程微縮之路很快就會遇到經濟效益上的瓶頸,投入3D IC才能延續半導體產業的成長動能。





阮華德表示,其實摩爾定律從來就不是一個法則,而是一個基於觀察、歸納所發現的趨勢,即便是提出摩爾定律的戈登‧摩爾(Gordon Moore)本人,近年來也已修正自己的看法,不認為這是個牢不可破的真理。事實上,阮華德認為,摩爾定律只是一種特殊型態的學習曲線,只要某項產品的生產規模不斷放大,其成本就會持續下滑。
 



舉例來說,過去10年的汽車出貨量成長只有0.1%,所以過去10年來,因為通貨膨漲的因素,汽車售價反而越來越貴。相較之下,半導體產業同時間所生產的電晶體數量每年成長49%,晶片的出貨顆數也每年成長13%,因此,晶片的售價完全不受通貨膨漲的影響,反而越來愈便宜,其原因也就在此。
 



因此,只要能讓半導體業者持續在單一封裝中放進更多電晶體,任何技術都有可能取代現有的製程微縮,成為帶動半導體產業發展的主流。因為摩爾定律只預測每18~24個月,晶片上整合的電晶體數量就會增加一倍,但隨著技術日新月異,要在單一晶片封裝中整合更多電晶體的方法,早已不再只有製程微縮一途。例如3D IC,就是未來10年可望和製程微縮分庭抗禮的明日之星。
 



事實上,明導國際就和其他半導體業者一樣,近年來一直在3D IC上投注大量研發資源。目前已有不少記憶體廠商利用明導國際的解決方案,將矽穿孔(TSV)製程導入商業量產中。但阮華德也坦言,若要對邏輯晶片如法炮製,目前尚面臨挑戰,例如跨裸片(Die)的功能驗證、實體驗證,以及熱源分析、電磁干擾分析等工具,都還有改良的空間。
 



不過,阮華德不認為上述是難以解決的問題,因為這些工具在現在的電子設計自動化(EDA)環境中都已存在多時,供應商只須根據3D IC的特性做漸進式的改良,不必整個從頭來過。因此,只要晶片設計客戶對3D IC設計需求趨於明確,他認為整個EDA產業很快就能提出解決方案。

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